(高清版)GBT 5687.13-2021 鉻鐵 鉻、硅、錳、鈦、釩和鐵含量的測定 波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)

波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)Ferrochromium—Determinationofchromium,silicon,manganese,titanium,vanadium,ironcontents—WavelengthdispersiveX-rayfluorescencespectrometry(fusedcastbeadmethod)2021-08-20發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T5687的第13部分。GB/T5687已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——鉻鐵、硅鉻合金和氮化鉻鐵硅含量的測定高氯酸脫水重量法；——氮化鉻鐵和高氮鉻鐵氮含量的測定蒸餾-中和滴定法；——鉻鐵錳含量的測定火焰原子吸收光譜法；——鉻鐵鈦含量的測定二安替比林甲烷分光光度法；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；——鉻鐵鉻、硅、錳、鈦、釩和鐵含量的測定波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國生鐵及鐵合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC318)歸口。本文件起草單位：福建三鋼閩光股份有限公司、江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司、廣東韶鋼松山股份有限公司、青島博正檢驗技術(shù)有限公司、河北津西國際貿(mào)易有限公司、吉鐵鐵合金有限責(zé)任公司、中國環(huán)境科學(xué)研究院、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。本文件主要起草人：江衛(wèi)國、伍玉根、顧強、張樹養(yǎng)、溫春祿、紀(jì)榮宇、肖命冬、葉愛麗、胡顯軍、曹文俊。Ⅱ由于鉻鐵檢測過程中涉及的檢測元素較多，元素的適用范圍以及適用方法各不相同。為了保證鉻鐵檢測標(biāo)準(zhǔn)的方便及準(zhǔn)確，針對鉻鐵不同元素的分析方法，已經(jīng)建立了支撐鉻鐵檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)體系。GB/T5687(所有部分)是我國鉻鐵檢測的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，擬由以下十三個部分構(gòu)成。但有些部分已經(jīng)廢止，在使用過程中需要注意?！狦B/T5687.1—1985《鉻鐵化學(xué)分析方法過硫酸銨氧化容量法測定鉻量》。目的在于測量鉻鐵中的鉻含量，采用過硫酸銨氧化容量法。該部分已經(jīng)廢止?！狦B/T5687.2—2007《鉻鐵、硅鉻合金和氮化鉻鐵硅含量的測定高氯酸脫水重量法》。目的在于測量鉻鐵、硅鉻合金和氮化鉻鐵中的硅含量，采用高氯酸脫水重量法。——GB/T5687.3—1985《鉻鐵化學(xué)分析方法鉬藍(lán)光度法測定磷量》。目的在于測量鉻鐵中的磷含量，采用鉬藍(lán)光度法。該部分已經(jīng)廢止。 -GB/T5687.4—2016《氮化鉻鐵和高氮鉻鐵氮含量的測定蒸餾-中和滴定法》。目的在于測量氮化鉻鐵和高氮鉻鐵中的氮含量，采用蒸餾-中和滴定法。 GB/T5687.5—1988《鉻鐵化學(xué)分析方法紅外線吸收法測定碳量》。目的在于測量鉻鐵中的碳含量，采用紅外線吸收法。該部分已經(jīng)廢止。 GB/T5687.6—1988《鉻鐵化學(xué)分析方法量，采用庫侖法。該部分已經(jīng)廢止。 GB/T5687.7—1988《鉻鐵化學(xué)分析方法量，采用重量法。該部分已經(jīng)廢止。 -GB/T5687.8—1988《鉻鐵化學(xué)分析方法庫侖法測定碳量》。目的在于測量鉻鐵中的碳含重量法測定碳量》。目的在于測量鉻鐵中的碳含紅外線吸收法測定硫量》。目的在于測量鉻鐵中的硫含量，采用紅外線吸收法。該部分已經(jīng)廢止。 GB/T5687.9—1988《鉻鐵化學(xué)分析方法燃燒中和滴定法測定硫量》。目的在于測量鉻鐵中的硫含量，采用燃燒中和滴定法。該部分已經(jīng)廢止。 -GB/T5687.10—2006《鉻鐵錳含量的測定火焰原子吸收光譜法》。目的在于測量鉻鐵中的錳含量，采用火焰原子吸收光譜法。 -GB/T5687.11—2006《鉻鐵鈦含量的測定二安替比林甲烷分光光度法》。目的在于測量鉻鐵中的鈦含量，采用二安替比林甲烷分光光度法。 電感耦合等離子體原子發(fā)射譜法。 -GB/T5687.13—2021《鉻鐵鉻、硅、錳、鈦、釩和鐵含量的測定波長色散X射線熒光光譜法光光譜法(熔鑄玻璃片法)。1波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍本文件描述了用波長色散X射線熒光光譜法測定鉻、硅、錳、鈦、釩及鐵的含量。本文件適用于中高碳鉻鐵合金中鉻、硅、錳、鈦、釩及鐵含量的測定。各元素測定范圍見表1。表1元素及測定范圍分析元素測定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%鉻(Cr)硅(Si)錳(Mn)鈦(Ti)釩(V)鐵(Fe)45.00～70.000.500～4.0000.150～0.4000.050～0.4500.120～0.25022.00～45.002規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4010鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備GB/T6379.1測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第1部分：總則與定義GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T15000.3標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則(3)標(biāo)準(zhǔn)樣品定值的一般原則和統(tǒng)計方法GB/T16597冶金產(chǎn)品分析方法X射線熒光光譜法通則GB/T28372鐵合金取樣和制樣總則YB/T082冶金產(chǎn)品分析用標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)規(guī)范JJG810波長色散X射線熒光光譜儀3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。2試樣在內(nèi)襯四硼酸鋰的鉑-金坩堝里，低溫預(yù)氧化處理后，在鉑-金坩堝中高溫熔融、鑄制成玻璃樣片，測量玻璃樣片中待測元素的X射線熒光強度。根據(jù)校準(zhǔn)曲線和測量的X射線熒光強度，計算出試5試劑與材料除非另有規(guī)定，分析中僅使用分析純試劑。5.1無水四硼酸鋰，固體，使用前在500℃灼燒4h,冷卻，密封備用。5.2無水混合熔劑(四硼酸鋰：偏硼酸鋰=67:33),固體，使用前在500℃灼燒4h,冷卻，密封備用。5.7標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品，用于繪制校準(zhǔn)曲線和質(zhì)量控制。所選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品應(yīng)符合GB/T15000.3或YB/T082的規(guī)定，各分析元素含量應(yīng)覆蓋分析范圍且有適當(dāng)?shù)奶荻?。用于對儀器進(jìn)行漂移校正時，所選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品應(yīng)接近校準(zhǔn)曲線的上限和下限。5.8氬甲烷氣體(90%Ar+10%CH?)(根據(jù)儀器選用)。6儀器與設(shè)備6.1高溫爐溫場均勻，最高工作溫度應(yīng)至少達(dá)1000℃,控溫精度為±10℃。熔融爐溫場均勻，至少能維持1200℃的溫度，控溫精度為±20℃?？梢赃x擇電熱熔融爐和高頻感應(yīng)熔融爐。6.3X射線熒光光譜儀應(yīng)符合JJG810和GB/T16597的規(guī)定和要求。需使用氬甲烷氣體的儀器，鋼瓶應(yīng)離儀器較近，當(dāng)鋼瓶氣壓低于1MPa時，應(yīng)及時更換，并穩(wěn)定2h以上。6.4坩堝和模具坩堝和模具(或坩堝兼做模具)由不浸潤的鉑-金合金(95%Pt-5%Au)制成。坩堝應(yīng)有一定的厚度以防止加熱后變形，模具的底部應(yīng)保持平整，對于直接成型的坩堝應(yīng)有平整的底部。感量為0.1mg。37取樣和制樣按照GB/T28372、GB/T4010的規(guī)定取制樣，試樣應(yīng)能通過0.125mm篩孔。8熔鑄玻璃片的制備8.1內(nèi)襯四硼酸鋰的鉑-金坩堝的制備稱取5.0000g無水四硼酸鋰(5.1)于鉑-金坩堝中，將坩堝置于高溫爐或熔融爐中，于1000℃熔融，熔化后取出鉑-金坩堝，迅速以一定傾斜角度緩慢旋轉(zhuǎn)坩堝，使逐漸冷卻的無水四硼酸鋰附著在鉑-金坩堝內(nèi)壁形成一層均勻的內(nèi)襯層。4.0000g～6.0000g之間。8.2試樣的稱量稱取0.1000g試樣、1.0000g硝酸鉀(5.3)、1.0000g硼酸(5.4)于內(nèi)襯四硼酸鋰的鉑-金坩堝內(nèi)并混勻。然后在其上均勻覆蓋2.0000g一水氫氧化鋰(5.5),再均勻覆蓋4.0000g無水混合溶劑(5.2)。注：覆蓋的無水混合熔劑粉末以能完全蓋住混合物為宜，目的是防止預(yù)氧化過程中發(fā)生噴濺。根據(jù)坩堝大小可適8.3試樣的氧化將鉑-金坩堝置于高溫爐或熔融爐的恒溫區(qū)域內(nèi)，氧化溫度從室溫開始(≤50℃),以不超過13℃/min的升溫速率升溫至500℃,保溫10min,繼續(xù)以不超過13℃/min的升溫速率升溫至850℃,保溫20min,即完成試樣的預(yù)氧化，完成后坩堝內(nèi)無黑色顆粒物。取出冷卻至室溫。8.4試樣的熔融將8.3完成預(yù)氧化坩堝，加入0.4000g溴化鉀(5.6)脫模劑，轉(zhuǎn)移至已升溫到1150℃熔融爐中，按預(yù)設(shè)程序開始熔融。一般建議預(yù)熔融時間為2min,熔融時間為18min。熔融時間的確定以能達(dá)到要求的重現(xiàn)性為止。取出，直接成型或倒模成可測量的玻璃片。試樣熔片應(yīng)是均勻的玻璃體，表面平整光滑，無氣泡、未熔小顆粒等夾雜，否則應(yīng)重新制備。9儀器的準(zhǔn)備9.1儀器工作環(huán)境儀器的工作環(huán)境應(yīng)滿足GB/T16597的規(guī)定。9.2儀器工作條件X射線光譜儀在測量之前應(yīng)按儀器制造商的要求使工作條件得到最優(yōu)化，并在儀器穩(wěn)定后使用。10分析步驟10.1測量條件根據(jù)所使用儀器的類型、分析元素、共存元素及其含量變化范圍，選擇適合的測量條件。4a)分析元素的計數(shù)時間取決于所測元素的含量及所要達(dá)到的分析精密度，一般為5s～60s。b)計數(shù)率一般不超過所使用計數(shù)器的最大線性計數(shù)率。c)光管電壓、電流的選擇應(yīng)考慮測定譜線最低激發(fā)電壓和光管的額定功率。d)推薦使用的元素分析線、20角、光管電壓電流和可能干擾元素見附錄A。10.2校準(zhǔn)曲線的繪制與確認(rèn)10.2.1校準(zhǔn)曲線的繪制在選定的工作條件下，用X射線熒光光譜儀測量一系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品的玻璃熔鑄片，每個樣片應(yīng)至少測量兩次。用儀器所配的軟件，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品中各元素的含量值和測量的X射線熒光強度平均值計算并繪制出校準(zhǔn)曲線，一般以一次方程或二次方程的形式表達(dá)，見公式(1):式中：w——待測成分的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%; 各元素的X射線熒光強度，單位為計數(shù)率(kcps):a,b,c——系數(shù)(一次方程時，a=0)。10.2.2校準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確度的確認(rèn)可根據(jù)實際情況選擇合適的模型對校準(zhǔn)方程進(jìn)行校正，如α影響系數(shù)法、基本參數(shù)法、經(jīng)驗α系數(shù)法和譜線重疊校正等。但注意不論采用何種校正模型，都應(yīng)用非建線標(biāo)準(zhǔn)樣品對校正曲線進(jìn)行驗證。按照選定的分析條件，用X射線熒光儀測量與試樣化學(xué)成分相近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的玻璃熔鑄片，以公式(2)判定分析值與認(rèn)證值或標(biāo)準(zhǔn)值之間在統(tǒng)計上是否有顯著差異。式中：不標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中分析元素測量的平均值，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示；μ。——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中分析元素的標(biāo)準(zhǔn)值，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示；r,R——精密度共同試驗確定的重復(fù)性限和再現(xiàn)性限，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示；n——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重復(fù)測定次數(shù)；S——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中分析元素定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示；N——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值實驗室個數(shù)。10.3未知試樣的分析10.3.1儀器的漂移校正定期對儀器進(jìn)行漂移校正，通常以固定樣片檢查待測元素的X射線熒光強度是否有顯著變化來確認(rèn)，若發(fā)生顯著變化說明儀器發(fā)生漂移。當(dāng)儀器出現(xiàn)漂移時，通過測量標(biāo)準(zhǔn)化樣品的X射線熒光強度對儀器進(jìn)行漂移校正?？刹捎脝吸c校正或兩點校正，單點校正時使用一個標(biāo)準(zhǔn)化樣品對X射線熒光強度進(jìn)行漂移校正，一般以公式(3)表示。兩點校正用設(shè)定在校正曲線兩端的兩個標(biāo)準(zhǔn)化樣品進(jìn)行漂移校正，一般以公式(4)表示。校正的間隔時間可根據(jù)儀器的穩(wěn)定性決定。I.=I×α (3) (4)Ie——未知試樣校正后的X射線熒光強度，單位為計數(shù)率(kcps);5I——未知試樣的測量X射線熒光強度，單位為計數(shù)率(kcps);漂移校正后分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品，確認(rèn)分析值應(yīng)符合10.2.2的規(guī)定。10.3.3未知試樣的測量按照10.1選定的測量條件，用X射線熒光光譜儀測量未知試樣中分析元素的X射線熒光強度。11結(jié)果計算和表示根據(jù)未知試樣的X射線熒光強度測量值，從校準(zhǔn)曲線計算出分析元素的含量。當(dāng)未知試樣的兩次分析結(jié)果的絕對差值未超過表2所列重復(fù)性限r(nóng)時，取二者平均值為最終分析結(jié)果，若超過r值，則應(yīng)按附錄B中的規(guī)定追加測量次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果按GB/T8170規(guī)定修約。12精密度本文件在2020年由8個實驗室，對8個不同水平的試樣進(jìn)行精密度共同試驗。按GB/T6379.1和GB/T6379.2進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定的重復(fù)性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R見表2,精密度原始數(shù)據(jù)見附錄C。表2精密度元素測定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%重復(fù)性限r(nóng)%再現(xiàn)性限R%45.00～70.000.500～4.000R=0.0205+0.0745m0.150～0.4000.050～0.450V0.120～0.25022.00～45.00注：式中m是兩個測定值的平均值，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。13試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)試樣標(biāo)識、實驗室名稱和試驗日期；b)本文件編號；c)結(jié)果與表示形式；d)測定中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；e)在測定過程中注意到的任何特性和本文件中沒有規(guī)定的可能對試樣和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。6(資料性)表A.1中給出了文件中推薦使用的元素分析線、20角、光管電壓電流和可能干擾元素。表A.1推薦使用的元素分析線、20角、光管電壓電流和可能干擾元素元素分析譜線管流mA管壓可能的干擾元素MnVMnKβ86.1988V、Mn、SnW、SnCr、Fe、MoBa、VBa、TiCo、Mn、W、Zn、Sn7(規(guī)范性)試驗結(jié)果驗收流程圖試驗結(jié)果驗收流程圖見圖B.1。測定測定X,X?是A2否是測定Xg